TW201609077A - 包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機 - Google Patents

Abstract

本發明主要係提供一種包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機，其包含有：一機座，其一側設有二開口；一控制單元，設有一運算處理器及周邊介面電路相關電子控制組件，以進行全系統控制工作；一按摩裝置，設於機座內；一控制面板模組；一影像處理單元，以攝影機拍攝腳底並進行影像前處理切割出腳底反射區，由腳底反射區中挑選出關注的反射區點集合，並將點集合映射到腳底；一偵測單元，以預設之穴位點座標，根據腳底範圍進行映射計算；藉由上述構件，利用腳底穴位圖為基礎，且以影像處理單元拍攝不同的腳底，再將腳底穴位圖依照不同的腳底特徵進行映射，配合按摩裝置按摩腳底穴位，可達確達精確按摩刺激穴位、按摩件可獨立控制及便利攜帶性等功效者。

Description

包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機

本發明係有關於一種包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機，特別是指以電腦視覺方法偵測不同的腳底再進行按摩之腳底按摩機，以精確按摩刺激穴位，且可達便利攜帶之功效者。

人體腳底具有許多穴位，且在中醫學認為，腳底穴位能相對投影人體五臟六腑，而腳底按摩則係利用刺激原理按摩病變器官或腺體之反射區以達到治療效果，且可增進血脈運行、疏通筋絡，調理臟腑，促進新陳代謝與循環，達到排除體內毒素與廢物之功效。

一般腳底穴道按摩之按壓結構，大致可分為人工式及機械式，人工式按壓結構係以徒手或配合用具進行按摩，機械式按壓結構係以機械裝置進行按摩。以人工式按壓進行按摩時，由於人力無法持續太久且容易痠痛，按摩力道亦不均勻，大大影響按摩效果；機械式按壓以機械裝置進行按摩可有效取代人力，按摩力道均勻，且可選擇按摩力道大小及時間，有效提升按摩效果。

常見腳底穴道按摩機之機械式按壓結構，其按摩方式又可分為揉壓式、震動式或電極式。

按，習知揉壓式之腳底穴道按摩機，如國內第095214777號新型專利所揭露之「腳底按摩器」，包含：一驅動單元，包括一可轉動的驅動桿、二分別連結於該驅動桿兩端的主要轉輪，及多數與該主要轉輪連動的輔助轉輪，該主要轉輪與該等輔助轉輪的分佈是對應於使用者的兩腳掌排列；及多數按摩頭，是分別連結於該等主要轉輪與該等輔助轉輪上，該等按摩頭可隨著該等主要轉輪與該等輔助轉輪的轉動而旋轉，並各包括多數面向使用者腳掌的突粒，該等突粒能刺激使用者腳掌。

另一習知震動式之腳底穴道按摩機，如國內第095219551號新型專利所揭露之「鞋底電動按摩裝置」，包含有由鞋底與鞋中底連體組成的鞋具本體和鞋墊面構件；其特徵在於：鞋中底面上設有凹落的置放槽及導槽，供於置放槽內設裝電動按摩具，整個按摩具頂緣弧面微凸出到鞋中底表面上方適當高度，配合鞋墊面的舖裝，使按摩具組裝不會形成鞋底的踏觸不舒適，靠腳跟部份的鞋中底面設有較大凹槽，組裝電路控制板及蓄電組，以電線連接到鞋具本體外側的按控開關及充電座，供以電力驅控按摩具做啟動震動按摩的操作使用，達到腳底按摩舒適使用的目的。

上述結構中，前者係將二主要轉輪連結於驅動桿兩端，且設有與該主要轉輪連動的多數輔助轉輪，且於主要轉輪與輔助轉輪上設有按摩頭，該主要轉輪與輔助轉輪係對應使用者兩腳掌排列，當該等按摩頭被傳動旋轉時，該等突粒可發揮刺激使用者腳掌的功能；後者係將電動按摩具、蓄電組及控制電路板等 設於鞋底預設之凹槽內，而置放按摩具的位置係配合腳底穴道相對位置裝設，使穿著鞋具後，腳底可踩踏於按摩具上方，配合啟動按摩具做震動操作，達到按摩效果。

惟，每個人的腳型大小、寬窄與形狀都大不相同，就連有多年經驗的按摩師傅都需要仔細尋找每個人的穴道，現有市售之腳底按摩機大多係以腳底穴道圖為基礎，在這些穴道點上以按摩機構做不同頻率的刺激，然而，腳底穴道圖並無法完全映射到各種腳底，因此難以精確地刺激所有穴道，因而造成現有的腳底按摩機都只是一種妥協性商品，只針對一般男性成人腳底設計，往往忽略腳底按摩需求遠大於男性成人之婦女或者老年人；此外，某些腳底按摩機之按摩鈕無法獨立控制，必須全啟動或者全停止，難以針對特定的腳底反射區發揮按摩功效，整體結構確有待改良之必要者。

本發明所揭露包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機，其包含有：一機座，其內部設有一容室，該機座一側設有左、右設置且與容室相通之二開口，使用者腿部由該二開口置入，於該容室遠離開口之一側設有一蓋體；一控制單元，設於該機座預設位置，其包含有高運算速度之一運算處理器及周邊介面電路相關電子控制組件，以進行全系統之控制工作；一按摩裝置，設於該機座與蓋體間，其包含有左、右設置可位移作動之二按摩件；一控制面板模組，設於機座預設位置處，該控制面板模組設有一顯示裝置，該顯示裝置設有腳底穴位圖、操作模式及按壓顯示之各式功能 鍵；一影像處理單元，包含有至少一攝影機及一影像處理程式，該攝影機設於蓋體內側，以拍攝腳底並進行影像前處理，切割出腳底反射區，該影像處理程式由腳底反射區中挑選出關注的反射區點集合，並將點集合映射到腳底，針對不同性別、年齡與大小的腳型，找出相對應的反射區，並將此穴位位置座標轉換為該按摩裝置的移動位置，以針對不同特定穴位進行刺激；一偵測單元，係以預設之穴位點座標，根據使用者腳底範圍進行映射計算，以找出不同腳底的穴位位置；藉由上述構件，利用腳底穴位圖為基礎，同時以該影像處理單元偵測不同的腳底，再將腳底穴位圖依照不同的腳底特徵進行映射，以達到針對不同腳型偵測穴位之目的，並配合該按摩裝置按摩腳底穴位，確實達到按摩腳底反射區之功效，整體結構確達精確按摩刺激穴位、按摩件可獨立控制及便利攜帶性等功效者。

本發明所提供包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機，係以腳底穴位圖為基礎，同時以該影像處理單元之攝影機、影像處理程式及偵測單元之電腦視覺方法偵測不同的腳底，再將腳底穴位圖依照不同腳底特徵進行映射，以達到針對不同腳型偵測穴位之目的；經該偵測單元找出不同腳底的穴位位置，將此穴位位置座標轉換為該按摩裝置之移動位置，且左、右側之二按摩件可控制獨立作動或同時作動，可達精確定位且構件簡單之便利實用性功效者；該控制面板模組於機座上方設有顯示裝置，其係為可掀式及觸控式之LCD顯示螢幕，操作模式及按壓顯示皆可透過此 螢幕進行操作，供使用者可透過該顯示裝置進行操作控制按壓模式、力道、頻率、想加強按壓之穴道等各種操作功能；該機座底部設有攜行裝置，其設有該拉桿及輪具，使該腳底按摩機形成猶如小型登機箱結構，可達便利攜行使用及收納之功效者；該機座底部設有支撐裝置，可調整該支撐件之高度，以調整支撐該機座至預設角度，提供使用者腳部便利置放使用之功效者。

10‧‧‧機座

11‧‧‧容室

12‧‧‧開口

13‧‧‧蓋體

20‧‧‧支撐裝置

21‧‧‧支撐件

30‧‧‧控制單元

40‧‧‧按摩裝置

41‧‧‧按摩件

42‧‧‧桿體組

43‧‧‧支桿

44‧‧‧第一軸桿

45‧‧‧第二軸桿

50‧‧‧控制面板模組

51‧‧‧顯示裝置

52‧‧‧腳底穴位圖

53‧‧‧功能鍵

60‧‧‧影像處理單元

61‧‧‧攝影機

62‧‧‧影像處理程式

63‧‧‧第一映射區

64‧‧‧第二映射區

65‧‧‧第三映射區

70‧‧‧偵測單元

80‧‧‧攜行裝置

81‧‧‧拉桿

82‧‧‧輪具

第一圖為本發明一較佳實施例之立體外觀圖。

第二圖為本發明一較佳實施例另一視角之立體外觀圖。

第三圖為本發明一較佳實施例之立體分解示意圖。

第四圖為本發明一較佳實施例之組合剖面側視圖。

第五圖為本發明一較佳實施例之系統示意圖。

第六圖為本發明一較佳實施例之腳底穴道映射區示意圖。

第七圖為本發明一較佳實施例之影像處理程式流程圖。

第八~十三圖為本發明一較佳實施例之影像處理與穴位映射結果圖。

第十四圖為本發明一較佳實施例按摩裝置之位移動作圖。

第十五圖為本發明一較佳實施例擊打狀態之組合剖面側視圖。

第十六圖為本發明一較佳實施例攜行裝置之立體外觀圖。

首先請參照第一圖至第十六圖，本發明所提供之一種包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機，其主要包含有：一機座10、一控制單元30、一按摩裝置40、一控制面板模組50、一影像處理單元60、一偵測單元70、及一攜行裝置80。

該機座10，呈方形座體，其內部設有一容室11，該機座10一側設有左、右設置且與容室11相通之二開口12，該二開口12可供使用者腿部置入，且藉該機座10形成包覆式包覆腿部，並於該容室11遠離開口12之一側設有一蓋體13；一支撐裝置20，設於該機座10一側且位於開口12底部，於本實施例中，其係於該二開口12底部設有左、右設置且可伸縮調整高度之二支撐件21，藉該二支撐件21將機座10一側撐高至預設角度，方便使用者以符合人體工學方式將腿部由該開口12斜放置入。

該控制單元30，設於該機座10內部預設位置，其包含有高運算速度之一運算處理器及周邊介面電路等相關電子控制組件，以進行全系統之控制工作。

該按摩裝置40，設於該機座10與蓋體13間，其包含有左、右設置之二按摩件41及一桿體組42，該桿體組42係由複數支桿43及複數軸桿組成，其係將水平設置之二支桿43與垂直設置之四第一軸桿44接設組成框狀，且於兩兩相對之二第一軸桿44間分別樞接有水平狀之一第二軸桿45，於 各該第二軸桿45上分別樞接有一按摩件41，且各該按摩件41對應各該開口12，該按摩件41呈凸出狀；各該按摩件41可相對於第二軸桿45上作水平(X軸)位移，各該第二軸桿45可相對於第一軸桿44上作垂直升降(Y軸)位移，形成一雙軸按壓0系統(Dual X-Y Pressing System)，且左、右兩邊之各該按摩件41可獨立控制或同時控制作動產生按壓腳底穴位之效果，並可達精確定位及結構簡單之功效者。

該控制面板模組50，設於機座10預設位置處，於本實施例中，其係設於該機座10上方，該控制面板模組50設有一顯示裝置51，其為可掀式及觸控式之LCD顯示螢幕，設有腳底穴位圖52、操作模式及按壓顯示等各式功能鍵53，供使用者可透過該顯示裝置51進行操作控制按壓模式、力道、頻率、想加強按壓之穴位等各種操作功能。

該影像處理單元60，包含有至少一攝影機61及一影像處理程式62，該攝影機61設於蓋體13內側，以拍攝腳底並進行影像前處理，切割出腳底反射區ROI(Region Of Interest)，其腳底影像之處理係採用YCbCr(Y為亮度，Cb和Cr則為藍色和紅色的濃度)膚色偵測，大量的腳底膚色樣本經由ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)計算出最佳的分割閾值，以完整的找出使用者腳底範圍；該影像處理程式62由腳底反射區中挑選出關注的反射區點集合，並將點集合映射到使用者腳底，則可針對不同性別、年齡與大小的腳型，找出相對應的反射區； 其中，該影像處理程式62之演算法係將腳底穴位映射到腳底影像上，請參照第六圖所示，其將腳底切割為第一、第二、第三等映射區63、64、65，各該映射區比例為3.5：3：3.5，此三個映射區之映射轉換各有不同，第一映射區63具有十二個穴位，第二映射區64具有七個穴位，第三映射區65具有四個穴位；請參照第七圖所示，係為該影像處理程式62之處理步驟，其步驟包含有：

(a)載入影像：經由該攝影機61拍攝出腳底影像，如第八圖所示。

(b)影像二值化：經過膚色分割與二值化結果，經ANFIS分割閾值計算後，以將腳底形狀完全切割出來，如第九圖所示。

(c)影像顯示腳底反射區ROI：將腳底進行連通標記，並框出基本矩形，以顯示腳底反射區ROI選取(如第十圖所示)，第十一圖則為腳底反射區ROI切割後的結果。

(d)邊緣偵測：如第十二圖所示，為邊緣偵測的結果，邊緣偵測可方便得到腳型的邊緣，以便利切割出三個映射區。

(e)影像處理：經影像處理後，且將穴位映射到腳底影像上，如第十三圖所示。

同時，將此穴位位置座標轉換為按摩裝置40的移動位置，則可達到針對不同特定穴位進行刺激的功能。

該偵測單元70，係以預設之穴位點座標，根據使 用者腳底範圍進行映射計算，以找出不同腳底的穴位位置。

該攜行裝置80，於該機座10底部預設位置設有可調整伸縮之一拉桿81，且於該支撐裝置20相對之另側設有至少一輪具82，藉拉動該拉桿81同時配合輪具82轉動，以提供腳底按摩機便利滑移攜行之功效者。

藉由上述構件，利用腳底穴位圖為基礎，同時以該影像偵測處理單元60偵測不同的腳底，再將腳底穴位圖依照不同的腳底特徵進行映射，以達到針對不同腳型偵測穴位之目的，並配合該按摩裝置40擊打腳底穴位，確實達到按摩腳底反射區之功效，且該機座10底部設有攜行裝置80，利用該拉桿81及配合輪具82轉動，可供腳底按摩機便利攜帶，整體結構確達精確按摩刺激穴位、按摩件41可獨立控制及便利攜帶性等功效者。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述如下：本發明之組設，係將該按摩裝置40設於容室11內，再將該蓋體13與機座10組接，並將該支撐件21、拉桿81及輪具82設於機座10底部，即組設完成。

本發明之使用，首先調整各該支撐件21升降至預設高度，即可將該機座10一側支撐架高至預設角度，接著將使用者左、右腳分別置入該二開口12中，使用者可透過該控制面板模組50進行操作控制按壓模式、力道、頻率、想加強按壓之穴道等各種操作功能，接著該攝影機61即拍攝使用者腳底，並 進行影像前處理，切割出腳底反射區，經影像處理程式62由腳底反射區中挑選出關注的反射區點集合，並將點集合映射到使用者腳底，則可針對不同性別、年齡與大小的腳型，找出相對應的反射區，並經由該偵測單元70之映射計算，以找出不同腳底的穴位位置，同時，將此穴位座標轉換為該按摩裝置40各該按摩件41之移動位置，以針對不同特定穴位進行擊打刺激之按摩功能。

本發明係以腳底穴位圖為基礎，同時以該影像處理單元之攝影機、影像處理程式及偵測單元之電腦視覺方法偵測不同的腳底，再將腳底穴位圖依照不同腳底特徵進行映射，以達到針對不同腳型偵測穴位之目的；經該偵測單元70找出不同腳底的穴位位置，將此穴位位置座標轉換為該按摩裝置40之移動位置，且左、右側之該二按摩件41可控制獨立作動或同時作動，可達精確定位且構件簡單之便利實用性功效者。

該控制面板模組50於機座10上方設有顯示裝置51，其係為可掀式及觸控式之LCD顯示螢幕，操作模式及按壓顯示皆可透過此螢幕進行操作，供使用者可透過該顯示裝置51進行操作控制按壓模式、力道、頻率、想加強按壓之穴道等各種操作功能。

該機座10底部設有攜行裝置80，其設有該拉桿81及輪具82，使該腳底按摩機形成猶如小型登機箱結構，可達便利攜行使用及收納之功效者；該機座10底部設有支撐裝置 20，可調整該支撐件21之高度，以調整支撐該機座10至預設角度，提供使用者腳部便利置放使用之功效者。

綜合上述，本發明所揭露之「包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機」，係提供一種以電腦視覺方法偵測不同的腳底再進行按摩之腳底按摩機，其利用影像處理單元截取腳底影像，再將穴位圖依照不同腳底特徵進行映射，找出相對之反射區，配合該按摩裝置40移動且針對穴位進行按摩刺激，確實達到按摩腳底反射區之效果，以達精確按摩刺激穴位、按摩件41可獨立控制及便利攜帶性等功效者，而獲致一實用性高之腳底按摩機結構，俾使整體確具產業實用性及創新效益，且其構成結構又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合發明專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。

需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。

10‧‧‧機座

12‧‧‧開口

13‧‧‧蓋體

51‧‧‧顯示裝置

52‧‧‧腳底穴位圖

80‧‧‧攜行裝置

81‧‧‧拉桿

Claims (7)

1. 一種包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機，其包含有：一機座，其內部設有一容室，該機座一側設有左、右設置且與容室相通之二開口，使用者腿部由該二開口置入，於該容室遠離開口之一側設有一蓋體；一控制單元，設於該機座預設位置，其包含有高運算速度之一運算處理器及周邊介面電路相關電子控制組件，以進行全系統之控制工作；一按摩裝置，設於該機座與蓋體間，其包含有左、右設置可位移作動之二按摩件；一控制面板模組，設於機座預設位置處，該控制面板模組設有一顯示裝置，該顯示裝置設有腳底穴位圖、操作模式及按壓顯示之各式功能鍵；一影像處理單元，包含有至少一攝影機及一影像處理程式，該攝影機設於蓋體內側，以拍攝腳底並進行影像前處理，切割出腳底反射區，該影像處理程式由腳底反射區中挑選出關注的反射區點集合，並將點集合映射到腳底，針對不同性別、年齡與大小的腳型，找出相對應的反射區，並將此穴位位置座標轉換為該按摩裝置的移動位置，以針對不同特定穴位進行刺激；一偵測單元，係以預設之穴位點座標，根據使用者腳底範圍進行映射計算，以找出不同腳底的穴位位置。
2. 依據申請專利範圍第1項所述包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機，其中於該機座一側且位於開口底部設有一支撐裝置，該支撐裝置設有左、右設置且可伸縮調整高度之二支撐件，以將該機座一側撐高至預設角度。
3. 依據申請專利範圍第1項所述包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機，其中該按摩裝置包含有左、右設置之二按摩件及一桿體組，該桿體組係由複數支桿及複數軸桿組成，其係將水平設置之二支桿與垂直設置之四第一軸桿接設組成框狀，且於兩兩相對之二第一軸桿間分別樞接有水平狀之一第二軸桿，於各該第二軸桿上分別樞接有一按摩件，且各該按摩件對應各該開口，該按摩件呈凸出狀，各該按摩件可相對於第二軸桿上作水平(X軸)位移，各該第二軸桿可相對於第一軸桿上作垂直升降(Y軸)位移，形成一雙軸按壓系統(Dual X-Y Pressing System)，且左、右兩邊之各該按摩件可獨立控制或同時控制作動。
4. 依據申請專利範圍第1項所述包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機，其中該攝影機設於蓋體內側，以拍攝腳底並進行影像前處理，切割出腳底反射區ROI(Region Of Interest)，其腳底影像之處理係採用YCbCr(Y為亮度，Cb和Cr則為藍色和紅色的濃度)膚色偵測，大量的腳底膚色樣本經由ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)計算出最佳的分割閾值，以完整的找出使用者腳底範圍。
5. 依據申請專利範圍第1項所述包覆式智慧型影像辨識腳底按摩 機，其中該影像處理程式之演算法係將腳底穴位映射到腳底影像上，其將腳底切割為第一、第二、第三映射區，各該映射區比例為3.5：3：3.5，此三個映射區之映射轉換各有不同，第一映射區具有十二個穴位，第二映射區具有七個穴位，第三映射區具有四個穴位。
6. 依據申請專利範圍第1項所述包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機，其中該影像處理程式之處理步驟，其步驟包含有：(a)載入影像：經由該攝影機拍攝出腳底影像；(b)影像二值化：經過膚色分割與二值化結果，經ANFIS分割閾值計算後，以將腳底形狀完全切割出來；(c)影像顯示腳底反射區：將腳底進行連通標記，並框出基本矩形，以顯示腳底反射區選取；(d)邊緣偵測：為邊緣偵測的結果，以切割出三個映射區。(e)影像處理：經影像處理後，且將穴位映射到腳底影像上。
7. 依據申請專利範圍第1項所述包覆式智慧型影像辨識腳底按摩機，其進一步設有一攜行裝置，該攜行裝置於該機座底部預設位置設有可調整伸縮之一拉桿及至少一輪具。